具有继承性的 C++ vector

Question

引用代码:

#include <vector>
#include <iostream>

class Func {
public:
    virtual void call() {
        std::cout<< "Func -> call()" << std::endl;
    }
};

class Foo : public Func {
public:
    void call() {
        std::cout<< "Foo -> call()" << std::endl;
    }
};

class Bar : public Func {
public:
    void call() {
        std::cout<< "Bar -> call()" << std::endl;
    }
};

int main(int argc, char** argv) {
    std::vector<Func> functors;

    functors.push_back( Func() );
    functors.push_back( Foo() );
    functors.push_back( Bar() );

    std::vector<Func>::iterator iter;
    for (iter = functors.begin(); iter != functors.end(); ++iter)
        (*iter).call();
}

运行该代码时，它会在我的计算机上产生以下输出:

$ ./test
Func -> call()
Func -> call()
Func -> call()

是否有任何方法可以确保在这种情况下调用正确的虚函数？我是 C++ 的新手，但我最好的猜测是:

(*iter).call();

它被转换为一个 Func 对象。这是正确的吗？

Answer 1

您应该使用 shared_ptr 或 unique_ptr 来保存多态类型集合的元素。

随着您现在编写代码，Foo 和 Bar 实例被强制(复制构造)为 Func 类型的实例以适合 vector 。 (原因是 vector 为了性能立即按固定大小的值存储其元素，但是多态子类具有任意大的大小，在编译时未知，因此它只能存储基类。)

这样更好:

int main(int argc, char** argv) {
    vector<shared_ptr<Func>> functors;

    functors.push_back( make_shared<Func>() );
    functors.push_back( make_shared<Foo>() );
    functors.push_back( make_shared<Bar>() );

    for (auto functor : functors)
        functor->call();
}

在上面，引用计数指针用于隐式共享 vector 中 Func 的异构子类。 (这种间接允许通过地址间接存储任意大小的 Func 子类。)

另外，您可能想看看 std::function 和 std::bind，而不是滚动您自己的仿函数类型。

另一件要看的事情是完美转发和可变参数模板。

更新:对于旧的编译器:

int main(int argc, char** argv) {
    vector<std::tr1::shared_ptr<Func> > functors;

    functors.push_back( std::tr1::make_shared<Func>() );
    functors.push_back( std::tr1::make_shared<Foo>() );
    functors.push_back( std::tr1::make_shared<Bar>() );

    for (size_t i = 0; i < functors.size(); ++i)
        functors[i]->call();
}